B型钢冷弯成型机理分析与数值仿真

发布时间：2017-08-01 10:40

  本文关键词：B型钢冷弯成型机理分析与数值仿真

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【摘要】：冷弯成型技术是一种经济,节能,环保的板材成型工艺,通过特定顺序装配的多道次轧辊,使金属板带产生一定的横向弯曲,制成不同截面的冷弯型钢。随着冷弯成型技术的快速成长,冷弯型钢凭借其节约能源、环保、应用率高的特点被广泛的采用,广泛用于许多领域中,如:建筑、汽车、航空等等。近年来,伴随着计算机技术的急剧发展,数值仿真技术也得到迅速的发扬,数值仿真与工程实际相结合,极大节约了生产中的成本,减少了产品设计所需间期,在工程界掀起了新的革命。冷弯成型技术与数值仿真相结合,能够有效的预估板材成型的可行性,对孔型的设计和成型进行优化。本文首先分析冷弯成型技术及其成型理论的发展现状及国内外学者的研究理论,然后对成型过程中的重要因素进行分析,包括冷弯成型的最小弯曲半径、中线高度以及弯曲部位的应力应变。以有限元理论为基础,结合成型中的非线性问题,采用ANSYS Workbench有限元软件对B型钢的成型过程进行仿真,在仿真之前,对B型钢的成型进行设计,确定B型钢的成型道次数,和每道成型道次的角度,确定B型钢的辊花图。最后对仿真结果进行分析,分析B型钢在成型过程中的应力应变,着重分析其成型的塑性变形,得到模型建立的准确性。并对成型中存在的问题进行分析,分析在B型钢成型生产中容易出现的问题,为实际的生产应用提供一定的理论依据。
【关键词】：冷弯成型 有限元 非线性 塑性变形 B型钢
【学位授予单位】：中原工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 绪论9-16
• 1.1 冷弯型钢的特点及应用9-10
• 1.2 国内外冷弯型钢的发展及现状10-12
• 1.3 冷弯成型工艺技术的发展12-13
• 1.4 本文选题的意义13-14
• 1.5 本文的主要研究内容14-16
• 2. B型钢冷弯成型的机理分析16-27
• 2.1 成型过程16-17
• 2.2 最小弯曲半径17-19
• 2.3 中线高度19-20
• 2.4 冷弯成型弯曲部位的应力应变20-22
• 2.5 塑性弯曲时的应力应变状态22-25
• 2.6 冷弯成型中的回弹25-26
• 2.7 本章小结26-27
• 3. 冷弯成型的有限元发展及理论基础27-41
• 3.1 冷弯成型的理论研究进展27-29
• 3.2 冷弯成型有限元的理论基础29-38
• 3.2.1 有限元理论基础29-33
• 3.2.2 大变形弹塑性理论33-37
• 3.2.3 塑性本构关系37-38
• 3.3 冷弯成型中的非线性分析38-40
• 3.3.1 几何非线性38-39
• 3.3.2 材料非线性39
• 3.3.3 边界条件非线性39-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4. B型钢的成型设计41-46
• 4.1 成型工序41
• 4.2 道次数41-44
• 4.3 弯曲角度分配44-45
• 4.4 辊花图45
• 4.5 本章小结45-46
• 5. B型钢的数值仿真及工艺优化46-63
• 5.1 数值仿真模型的建立47-49
• 5.2 成型过程仿真及结果分析49-57
• 5.3 冷弯成型过程的工艺优化57-62
• 5.4 本章小结62-63
• 6. 结论与展望63-64
• 参考文献64-68
• 附录：攻读硕士学位期间科研成果68-69
• 致谢69-70

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本文编号：603867